隨著生物學技術(shù)的發(fā)展,，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)成年哺乳動物心臟在整個生命中都能維持有限的增殖能力，研究認為這與心臟中的少量單核二倍體心肌細胞(mononuclear diploid cardiomyocyte, MNDCM)有關(guān),，而后者的數(shù)量又與急性心肌缺血后的心臟再生能力密切相關(guān),。盡管這些發(fā)現(xiàn)揭示出成年哺乳動物心臟內(nèi)心肌再生的可能機制，但由于缺乏激活這些MNDCM的有效策略,，心肌梗死/凋亡后的心功能修復仍然面臨很大挑戰(zhàn),。這些MNDCMs的異質(zhì)性、它們與非心肌細胞的相互作用,、以及它們在成熟過程中為什么能夠保持單核二倍體狀態(tài),，都需要進一步研究，以探索可能有效激活這些MNDCM增殖能力的策略,。
2023年6月7日,，華中科技大學同濟醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學院教授何西淼課題組在Frontiers of Medicine雜志在線發(fā)表了題為“A Distinct Mononuclear Diploid Cardiac Subpopulation with Minimal Cell-Cell Communications Persist in Embryonic and Adult Mammalian Heart”的研究論文，通過單細胞RNA測序技術(shù)(scRNA-seq) 從胚胎第17.5天,、出生后第2天和8天的小鼠中捕獲12,645個心臟細胞進行單細胞轉(zhuǎn)錄組分析,，鑒定出8種心肌細胞亞型，并確定三種心臟發(fā)育路徑：其中兩種發(fā)育途徑與心臟成纖維細胞(cardiac fibroblast,，FB) 建立密切的細胞間通訊,，逐漸發(fā)育成熟,；第三種發(fā)育途徑中心肌細胞保持MNDCM狀態(tài)，和FB細胞間的通訊關(guān)系極少,。這些MNDCM有兩種：一種為增殖型MNDCMs(proliferative MNDCMs, pMNDCM),，與巨噬細胞 (macrophage, MP) 保持密切通訊關(guān)系；另一種為非增殖型MNDCM (non-proliferative MNDCMs, non-pMNDCM),，與其它心臟細胞間建立的細胞間通訊關(guān)系最少,。non-pMNDCM最為獨特，為Myl4+Tnni1+雙陽性,，轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)其具有最低水平的線粒體基因和代謝水平,，以及最高水平的糖酵解等生物學特點。該研究還進一步通過單細胞核RNA測序（snRNA-seq）和免疫組化染色證明Myl4+Tnni1+MNDCMs在胚胎和成年心臟中都存在,，并通過整合空間和單細胞轉(zhuǎn)錄組學數(shù)據(jù)展示了這些細胞在心臟的解剖空間分布狀態(tài)以及心梗時這些細胞的分布，研究結(jié)果提示這群細胞主要分布在心梗區(qū)域,，提示它們可能具有心肌再生和修復的功能,。
該項工作首次發(fā)現(xiàn)MNDCM的異質(zhì)性，鑒定出一種新的非增殖型MNDCM亞群,。這些細胞具有獨特的生物學特性并和其它細胞間通訊極少,，這突出了成熟過程中細胞微環(huán)境對心肌細胞命運決定的重要性。這些發(fā)現(xiàn)提高了研究該領(lǐng)域內(nèi)學者們對MNDCMs異質(zhì)性和心臟發(fā)育的理解,，為有效激活心臟再生提供了新的線索,。
本工作受到了國家重點研發(fā)計劃和華中科技大學自主創(chuàng)新計劃的支持。Frontiers of Medicine由高等教育出版社和中國工程院主辦,，德國Springer出版發(fā)行,，中科院分區(qū)為醫(yī)學1區(qū)TOP，是我國綜合醫(yī)學類雜志影響因子最高的學術(shù)期刊（最新影響因子為9.93）,。生理學系朱苗苗博士和梁華敏副教授為共同第一作者,，何西淼教授為通訊作者。
原文鏈接：
https://journal.hep.com.cn/fmd/EN/10.1007/s11684-023-0987-9
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